Bài giảng Ứng dụng sinh học phân tử trong bệnh lý nhiễm trùng - TS.BS. Huỳnh Minh Tuấn

Bài giảng "Ứng dụng sinh học phân tử trong bệnh lý nhiễm trùng" trình bày các nội dung chính sau đây: Giới thiệu và giải thích một số định nghĩa và thuật ngữ cơ bản; Một số kỹ thuật SHPT cơ bản ứng dụng trong chẩn đoán, xác định genotype, đột biến, giải trình tự gen tác nhân vi sinh vật. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Ứng dụng sinh học phân tử trong bệnh lý nhiễm trùng - TS.BS. Huỳnh Minh TuấnỨng dụng sinh học phântử trong bệnh lý nhiễm trùng Trình bày: TS.BS. Huỳnh Minh TuấnMục tiêu1. Trình bày và giải thích các định nghĩa và thuật ngữ cơ bản2. Trình bày nguyên tắc, ưu – nhược điểm của một số ứng dụng kỹ thuật SHPT cơ bản trong chẩn đoán, xác định genotype, đột biến, giải trình tự một số tác nhân vi sinh vật gây bệnh 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 2Nội dung1. Giới thiệu và giải thích một số định nghĩa và thuật ngữ cơ bản2. Một số kỹ thuật SHPT cơ bản ứng dụng trong chẩn đoán, xác định genotype, đột biến, giải trình tự gen tác nhân vi sinh vật 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 3Các hình thức xét nghiệm vi sinh phát hiện visinh vật gây bệnh1. Khảo sát trực tiếp TRUYỀN THỐNG2. Nuôi cấy – phân lập – kháng sinh đồ3. Huyết thanh học4. Miễn dịch CÔNG NGHỆ5. Sinh học phân tử 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 4Khảo sát trực tiếp• Phát hiện tác nhân gây bệnh bằng cách khảo sát trực tiếp bệnh phẩm lâm sàng • Các phương pháp nhuộm • Kính hiển vi: quang học, huỳnh quang, điện tử 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 5Nuôi cấy – Phân lập – Kháng sinh đồ• Phân lập tác nhân gây bệnh bằng cách nuôi cấy trong môi trường (vi khuẩn) hoặc nuôi cấy trên tế bào/tiêm chích vào động vật thí nghiệm (vi-rút)• Kháng sinh đồ 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 6Huyết thanh học – Miễn dịch học• Phát hiện kháng thể đặc hiệu của tác nhân gây bệnh lưu hành trong máu/huyết thanh của bệnh nhân• Phát hiện kháng nguyên: kháng thể đơn dòng/đa dòng 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 7Sinh học phân tử• Genomics • Phát hiện nucleic acid đặc hiệu (ADN, ARN) của tác nhân gây bệnh trong bệnh phẩm lâm sàng• Proteomics • Khối phổ (Mass Spectrometry) 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 8 Proteomics vs Genomics Vi khuẩn DNA Protein ĐỊNH DANHProteome Mass Fingerprint DNA Fingerprint Genome 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 9Ưu điểm của sinh học phân tử1. Khả năng định danh rộng vs nhanh2. Định lượng nồng độ (ví dụ: tải lượng vi-rút = viral load) trong mẫu bệnh phẩm giúp theo dõi diễn tiến điều trị3. Xác định kiểu gen, giúp quyết định/định hướng phác đồ điều trị, đánh giá tiên lượng vs nguy cơ bệnh4. Xác định kiểu đột biến (đặc biệt hữu ích trong đột biến kháng thuốc) giúp thay đổi phác đồ điều trị hiệu quả5. Tái phát vs tái nhiễm6. Nghiên cứu dịch tễ học phân tử các vi sinh vật gây bệnh giúp giám sát, kiểm soát nguồn lây trong các vụ dịch 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 10Khả năng định danh rộng vs nhanh1. Tác nhân VSV không nuôi cấy được hoặc rất khó/rất tốn kém (Chlamydia, HCV, HPV)2. Tác nhân mọc chậm (Mycobacteria, Legionella)3. Tác nhân nguy hiểm (cúm A/H5, SARS-CoV-2, Francisella tularensis, Brucella)4. Tác nhân nuôi cấy thất bại (vì số lượng mẫu ít, đã Rx kháng sinh trước đó như lao, viêm màng não mủ cụt đầu, lậu cụt đầu)5. Tác nhân hiện diện với số lượng thấp trong mẫu bệnh phẩm (HCV, HIV, CMV)6. Khẳng định kết quả nuôi cấy 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 11Các kỹ thuật phát hiện vật chất di truyền• Phát hiện trực tiếp: sử dụng các đoạn dò lai với DNA/RNA đích; VD: lai phân tử bằng các đoạn dò đánh dấu, FISH (Fluorescent in-situ Hybridization)…• Khuếch đại nucleic acid • Khuếch đại các đoạn dò: LCR (Ligase Chain Reaction) • Khuếch đại tín hiệu: Branched DNA technology • Khuếch đại DNA/RNA đích • Chu kỳ nhiệt: PCR (Polumerase Chain Reaction) cho DNA, RT-PCR cho RNA, real-time PCR (PCR định lượng) • Đẳng nhiệt: TMA (Transcription mediated amplification), NASBA nhân bản RNA/DNA• Giải trình tự 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 12Một số kỹ thuật phát hiện trực tiếp• Lai phân tử• Southern Blot/Northern Blot• FISH 12/4/2021 ỨNG DỤNG SHPT TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH NHIỄM TRÙNG-HMT 13Kỹ thuật khuếch đại đoạn nucleic acid đích - Kích thước đoạn gen - Trình tự đặc hiệu của đoạn genNguồn: Internet 12/ ...